不同小麦品种灌浆期生长和镉积累的差异研究

为了解不同小麦品种灌浆期在镉污染农田中的生长情况和重金属镉积累的差异,本研究以30个小麦品种为材料,探明其在镉污染农田上的生长情况以及镉积累情况。结果表明,30个小麦品种在镉污染条件下能正常生长。不同小麦品种在灌浆期其株高、地上部和根部的生物量均存在着显著的差异,变化范围分别为48.87～77.47 cm、0.89～1.92 g·plant~(-1)、0.05～0.22 g·plant~(-1)。此外,不同小麦品种之间各部位吸收、积累镉的能力也存在明显差异。地上部和根部镉含量的变化范围分别为0.07～0.26、0.37～1.57mg·kg~(-1)。灌浆期镉在小麦体内的分配规律总体上为根地上部。地上部和根部镉积累量的变化范围分别为0.12～0.38、0.04～0.24μg·plant~(-1)。不同小麦品种各部位转运镉的能力存在明显差异,变化范围分别为0.08～0.47,其中淮麦23、冀麦738、宁麦17具有最低的根-地上部转运系数。成熟期的数据表明,淮麦23、冀麦738、宁麦17籽粒中镉的含量均远低于0.1 mg·kg~(-1)DW的国家限量标准,并具有很低的根-地上部转运系数,符合镉低积累小麦的标准。本文初步确定淮麦23、冀麦738、宁麦17作为低转运小麦品种的候选者,为低积累小麦品种的筛选提供科学依据。     

长江中下游麦区不同小麦品种镉积累差异研究

为探究长江中下游麦区不同小麦品种对镉的积累差异,本研究于无污染农田中对长江中下游麦区107个小麦品种的镉积累能力进行了比较,并基于大田试验结果,从中选取了42个小麦品种,利用盆栽试验将其种植于轻度镉污染土壤中,进一步对小麦不同部位镉含量、农艺性状等指标进行了比较分析。结果表明：无污染条件下107个小麦品种籽粒镉含量分布在0.040~0.082mg·kg^-1范围内,均低于我国规定的限量值（0.1 mg·kg^-1）。盆栽试验结果显示,42个小麦品种籽粒、秸秆镉含量范围分别为0.261~0.524 mg·kg^-1和0.562~1.095 mg·kg^-1,小麦籽粒镉含量与秸秆镉含量及秸秆向籽粒的镉转运系数呈显著正相关（P<0.001）。小麦籽粒镉含量与小麦产量、株高、千粒质量等农艺性状无显著相关性,且聚类分析结果显示存在宁麦11这一低镉高产品种,表明通过常规育种方式筛选出低镉高产小麦品种是可行的。盆栽试验的42个小麦品种籽粒镉含量与大田试验中对应品种的籽粒镉含量呈显著正相关（P<0.001）,表明在非污染和轻度镉污染条件下,小麦自身遗传特性是影响品种间镉积累差异的主要因素。因此,可在小麦品种审定过程中,测定参加生产试验的小麦籽粒镉含量,初步评估不同小麦对镉的积累能力。     

6个小麦品种对铜镉吸收积累差异的比较

采用水培法研究了6个小麦品种在2.5 μM Cu和5 μM Cd处理条件下的生物量变化、地上部Cu、Cd含量、地上部Cu、Cd累积量以及(Cu、Cd)叶根比大小的差异.结果表明,与正常生长条件下的小麦相比,Cu、Cd处理的小麦地上部、地下部生物量均有所降低,临麦2号、宁麦8号生物量明显高于其它4种小麦;Cu、Cd在临麦2号的地上部含量为Cu最低,Cd次低,宁麦8号地上部Cu、Cd含量均为最高;临麦2号地上部Cu、Cd累积量较低(Cu最低、Cd次低),宁麦8号地上部Cu、Cd累积量较高(Cu次高,Cd最高);(Cu、Cd)叶根比结果与以上几个指标趋势基本一致,临麦2号较小(Cu最小,Cd第三小),而宁麦8号(Cu、Cd)叶根比最大.综合各因素得出,临麦2号为低积累品种(相对),宁麦8号为高积累品种.     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异．结果表明：提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,责烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性．烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68％～88％分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强．烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异．在土壤添加镉浓度达10mg／kg时．Xanthi、贵烟11号、RG17、云烟87、CF965、NC82叶片镉含量达100mg／kgDW以上,具备超积累植物的特征．由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力．     

不同水稻品种镉积累特性差异研究

以水稻品种昌丰B、中9B、协青早B和地谷B为材料,采用火焰原子吸收法和电感耦合等离子体发射光谱法,在不同镉胁迫浓度下对各水稻品种中镉的积累差异进行了研究。结果表明,在低、中等的镉处理浓度下,籽粒中镉含量表现为中9B昌丰B协青早B地谷B,中9B籽粒中镉含量随镉胁迫浓度的增加急剧降低;营养器官中镉含量表现为中9B地谷B昌丰B协青早B,品种间各营养器官的镉含量变化趋势存在差异。     

烟草积累与忍耐镉的品种差异

通过盆栽试验研究了16个烟草品种吸收与忍耐镉的差异.结果表明:提高土壤镉水平,Xanthi根及地上部的生物量增高,对镉的耐性最强,贵烟11号根及地上部的生物量降低最多,对镉的耐性最弱,大多数烟草品种根的生物量降低,地上部的生物量增加,表现出一定的镉耐性.烟草地上部镉的积累量较根高,吸收的镉68%～88%分布于叶片,表明烟草向叶片运输镉的能力很强.烟草叶片镉含量较根、茎高,不同烟草品种根、茎和叶镉含量显著差异,在土壤添加镉浓度达10 mg/kg时,Xanthi、贵烟 11号、RG 17、云烟 87、CF 965、NC 82 叶片镉含量达100 mg/kgDW以上,具备超积累植物的特征.由于烟草的生物量大,叶片容易收获,在镉污染土壤的植物修复中有很大的应用潜力.     

水稻不同品种对镉吸收及分配的差异

采用盆栽土培法,研究了镉在20个水稻品种体内的积累与分配。结果表明,水稻不同品种对镉的积累能力差异显著。土壤镉浓度为100mg·kg-1时,镉在水稻不同品种茎叶内的浓度变化范围为24.39～140.27mg·kg-1,积累量变化范围为1.54～14.35mg·盆-1;镉在水稻不同品种糙米内的浓度变化范围为0.87～2.70mg·kg-1,积累量变化范围为56.68～291.61μg·盆-1。不同水稻品种对镉的积累能力在抽穗前和抽穗后表现一致。水稻吸收的镉分配到籽粒中的比例非常低,糙米的平均镉浓度仅为水稻茎秆的1/30。糙米中的镉浓度与品种类型有关,即籼型>新株型>粳型。本研究还表明,糙米中的镉浓度和积累速率与水稻产量呈显著正相关,即高产伴随高镉。     

不同玉米品种对镉积累的差异

为保障粮食安全,筛选适用于粮食安全生产的Cd积累较低玉米品种,利用10个玉米品种进行Cd低积累品种筛选的田间小区试验,对比不同玉米品种间食用部位的Cd含量,并分析不同品种玉米的农艺性状及产量状况。结果表明：玉米品种富农玉008的Cd含量最低,仅0.028 mg/kg,但其产量也较低,为422.3 kg/667m²;和玉808产量居第二,为533.0 kg/667m²,但其重金属Cd含量为0.342 mg/kg,超过国家食品安全限定标准(0.1 mg/kg),暂不推荐选用;雅玉889、康农玉999和正大999产量分别为557.3 kg/667m²、531.4 kg/667m²、494.8 kg/667m²,且重金属Cd含量分别为0.041 mg/kg、0.046 mg/kg和0.076 mg/kg,均未超过国家标准。雅玉889、康农玉999和正大999均可推荐为道真县Cd污染农田适宜推广的玉米品种,其中雅玉889为最佳推荐品种。     

外源施用磷肥缓解小麦镉积累的效应

为了探讨外源施用磷肥对小麦镉(Cd)积累的影响,通过土壤盆栽试验研究在Cd(4 mg/kg)胁迫条件下,外源施用磷肥对土壤Cd有效性及小麦各生育时期(拔节期、扬花期和成熟期)Cd吸收和积累的影响。结果表明,外源供磷处理[P150(磷酸二氢钾,以P₂O₅计,150 mg/kg)、P600(磷酸二氢钾,以P₂O₅计,600 mg/kg)]显著增加了土壤速效磷含量,并随小麦生育时期呈现降低趋势;整体上显著降低了土壤有效态Cd含量,在拔节期、扬花期及成熟期分别下降了23.02%和28.79%、22.66%和36.73%、29.41%和28.53%。与不施磷(P0)处理相比,P150处理小麦生物量最高,表明在Cd胁迫条件下,过量施用磷肥不能继续增加小麦生物量。Cd胁迫条件下,外源供磷(P150和P600)处理主要降低了小麦根系Cd含量,在拔节期、扬花期及成熟期分别下降了20.40%和13.32%、1.81%和30.73%、14.80%和32.01%。外源施用磷肥显著降低成熟期Cd由根系向籽粒的转移,与不施磷处...     

冬小麦不同生育阶段对钼的吸收和积累

连续2a的盆栽试验结果说明，分蘖期冬小麦钼含量随着土壤有效钼含量提高而提高，两者呈极显著的正相关关系；尽管小麦经济产量与分蘖前期（播后45－56d) 和盛期（播后85d)植株钼含量均有良好正相关，但分蘖前期单株干物重处理间没有差异，分蘖盛期单株干物重则随植株钼含量增加而增加。据此推测，冬小麦分蘖期以前是钼营养的临界期，而分蘖盛期则为最大效率期；冬小麦吸收积累钼的高峰在生殖生长期。     

根系分泌物对蕹菜 Cd 吸收积累的影响

【目的】研究根系分泌物对蕹菜 Cd 吸收积累的影响。【方法】采用水培 - 土培联合的方法,通 过水培种植蕹菜（Ipomoea aquatica Forsk.）典型低 Cd 积累品种 (QLQ) 和高 Cd 积累品种 (T308) 收集根系分泌物, 将 QLQ 根系分泌物施入种植 T308 的土壤中,将 T308 根系分泌物施入种植 QLQ 的土壤中。【结果】蕹菜两个 品种的生长差异不显著;QLQ 茎叶 Cd 质量浓度显著低于 T308。施加典型品种的根系分泌物,总体上不影响两 个蕹菜品种的生长。根系分泌物的施入总体上提高了供试蕹菜品种的茎叶、根 Cd 质量浓度和 Cd 积累量,表现 为促进植株对 Cd 的积累,原因主要在于根系分泌物提高了植株对土壤 Cd 的吸收能力。不同 Cd 质量浓度处理收 集的蕹菜根系分泌物对植株 Cd 积累的影响存在差异。低 Cd 品种 QLQ 的根系分泌物显著降低了高 Cd 品种 T308 的 Cd 转运系数,0 mg/L Cd 条件下的转运系数降低 30.23%;而 T308 根系分泌物对 QLQ 的 Cd 转运系数并未产生 显著影响。【结论】根系分泌物的施加促进植株对 Cd 的积累;低 Cd 品种 QLQ 表现出极强的低 Cd 转运能力。     

小麦苗期根系抗低温能力研究

以黄淮麦区种植的10个主要小麦品种为材料,在0～-10℃低温处理下,对其苗期根系的抗低温能力进行了分析,并与当年大田条件下的自然冻害进行比较。2a试验结果表明:0℃处理时,各品种根系抗低温能力没有差异;2007-2008年-5℃处理时,品种间叶片死亡率最大相差25.2个百分点;2008-2009年-2℃、-4℃、-6℃低温处理时,各品种根系抗低温能力差异较大,低温冻害率最大相差分别为8.1、12.5、28.7个百分点;其中,百农矮抗58、邯郸6172和百农160的根系抗低温能力较强。-8～-10℃处理时,各品种均发生比较严重的冻害,最高叶片死亡率达100%。自然条件(-8℃、-11℃)下各品种地上部分(叶片)的死亡率仅为0.4%～9.2%,只相当于-2℃处理时根系产生的冻害。可见,小麦根系对低温更加敏感,远没有地上部分(叶片)抗低温能力强,因此,小麦根系的抗低温能力研究尤显重要。     

镉对小麦（Triticum aestivum）干物质积累、转移及籽粒产量的影响

采用大田试验以不同镉耐性的洛麦23(镉耐性弱)和中育10号(镉耐性强)为试验材料,研究了镉(0、10、50、100mg·kg-1)对不同镉耐性小麦品种干物质积累、干物质转移、叶面积指数及产量的影响。结果表明,一定浓度范围的Cd胁迫可以增加小麦的叶面积指数,当超过这一浓度范围则呈现为抑制作用,这一临界值因小麦品种不同而异。结果同时表明,一定浓度范围的Cd处理对小麦各器官的干物质积累及同化物转移同样具有促进作用,这一临界值不仅因小麦品种不同而异,也因器官不同而异。镉胁迫导致小麦籽粒产量下降,3个Cd处理下洛麦23籽粒产量较对照依次下降了8.3%、34.3%、51.6%,中育10号产量下降程度较小,依次下降了3.7%、9.5%、29.3%。整体而言,镉胁迫影响了小麦的正常生长发育,导致小麦减产。同时,这种影响也存在品种差异性,镉耐性较大的中育10号叶面积指数受抑制程度较小,干物质积累量较大,各器官同化物转移途径受Cd损伤较轻,最终在籽粒产量上表现优于镉耐性较弱的洛麦23。     

磷营养对苗期水稻地上部累积镉的影响

采用人工控制光温条件的营养液培养方法,研究了营养液中磷营养对苗期水稻吸收不同浓度镉的影响,结果表明：（１）随着生长介质中磷营养浓度（磷的处理浓度为５,１０,１５ｍｇ／Ｌ）的增加,水稻植株的生物量和株高无明显变化;在各个磷处理水平上,随着镉浓度的增加,水稻地上部镉含量呈增加趋势;（２）随着营养介质中磷浓度的增大,Ｃｄ０．１,Ｃｄ０．５,Ｃｄ１．０处理的水稻地上部镉含量均呈增加趋势,尤其是高镉浓度处理     

水稻镉高积累材料不同生育期镉积累变化特征研究

为降低土壤Cd含量,以水稻Cd高积累材料Lu527-8和Lu17-9为研究对象,普通材料Lu527-4为对照,采用土培盆栽试验,分析其各生育期生物量、Cd积累量、Cd积累速率等指标,探讨水稻Cd高积累材料的Cd富集特性。结果表明:Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物量随生育期的延长呈上升趋势且差异显著,其在分蘖-拔节期上升幅度较小,而在拔节-成熟期急剧上升。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株生物富集量系数随生育期的延长显著上升且在灌浆期后差异不显著。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累速率随生育期的延长先升高后降低且在灌浆期达最大值,其地上部Cd积累速率分别为Lu527-4的2.43倍和2.24倍。整株Cd积累速率分别为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株Cd积累量随生育期的延长呈上升趋势且在拔节-灌浆期显著上升,Lu527-8和Lu17-9地上部Cd积累量在灌浆期分别达359.28、331.22μg·株-1,为Lu527-4的2.44倍和2.25倍。整株Cd积累量在灌浆期分别达1 374.35、1 240.72μg·株-1,为Lu527-4的2.33倍和2.10倍。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期显著高于其他生育阶段,其整株阶段性Cd积累量在拔节-抽穗期和抽穗-灌浆期分别占整个生育时期的15.30%、40.45%和39.70%、20.74%。Lu527-8和Lu17-9地上部和整株净化率随生育期的延长显著上升且在灌浆期后趋于稳定,其地上部净化率在灌浆期时分别达0.82%和1.25%,其整株净化率分别达4.88%和4.39%,为Lu527-4的2.44倍和2.21倍。高Cd条件下,水稻Cd高积累材料对Cd具有较强的吸收和积累能力,是一种理想稳定的Cd富集材料,且灌浆期为水稻Cd高积累材料最佳收获时期。